Introduzione ai microprocessori incorporati e alle sue applicazioni

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Un microprocessore incorporato è un chip di computer utilizzato all'interno di diversi dispositivi e apparecchiature per fornire funzionalità aggiuntive. Un microprocessore è un componente elettronico digitale con transistor integrati su un singolo IC semiconduttore che è piccolo e consuma meno energia. Grazie a flessibilità, costo, programmabilità e adattabilità i microcontrollori sono popolari per implementare vari tipi di controller che conosciamo dal storia dell'elettronica . Le funzioni del microprocessore includono il recupero, la decodifica e l'elaborazione dei dati.

microprocessore incorporato

microprocessore incorporato



I sistemi a microprocessore integrati non sono altro che chip di computer che sono parte integrante del sistema di illuminazione, elettrodomestici , apparecchiature industriali, ecc. In genere, i microprocessori vengono utilizzati nell'elaborazione dei segnali, nell'elaborazione generale e nei dati di elaborazione in tempo reale. Come elaboratore di segnali, gli usi dei microprocessori nei televisori digitali includono la decodifica dei segnali digitali e radio. Nei sistemi in tempo reale, i microprocessori sono incorporati in dispositivi di sicurezza come il sistema antibloccaggio, questi sistemi sono ampiamente utilizzati nelle automobili. La sua importanza include:


  • Gestire molte funzioni come calcoli ed elaborazione di testi a velocità più elevate
  • Esecuzione di operazioni per le funzioni ripetitive, continue, progressive e sequenziali senza lavoro umano
  • Comunicare con Internet, telefoni e altri dispositivi di interfacciamento

Schema a blocchi di un microprocessore incorporato

Schema a blocchi di un microprocessore incorporato

Schema a blocchi di un microprocessore incorporato



Un chip a microprocessore è costruito utilizzando dispositivi semiconduttori in cui migliaia di transistor sono integrati in un singolo chip per prestazioni migliori. Quando guardiamo storia del microprocessore , i processori Pentium 4 hanno circa 40-50 milioni di transistor. Le parti principali del microprocessore includono:

  • ALU (unità logica aritmetica)
  • Unità di memoria
  • Centralina
  • Registri
  • Bus di sistema

Unità logica aritmetica

Una ALU è anche nota come unità intera in quanto viene utilizzata per eseguire operazioni logiche come Not, OR AND e calcoli matematici come add, sottrazione, divisione, moltiplicazione e confronti come maggiore di, minore di, ecc.

Unità di memoria


La memoria cache è una piccola quantità di memoria situata sul chip di un microprocessore. UN microprocessore memorizza una copia dei dati e delle istruzioni nella sua memoria cache durante l'esecuzione del programma. I tipi di memoria del microprocessore includono ROM e RAM.

Centralina

Control Unit è il cervello di un microprocessore in quanto gestisce operazioni complete. Esegue le operazioni come la gestione di input, dispositivi di output, la memorizzazione dei dati e il recupero delle istruzioni.

Registri

I registri sono memorie piccole e veloci incorporate nell'unità di elaborazione centrale (CPU) per velocizzarne il funzionamento. I registri per scopi generali memorizzano dati arbitrari e i registri per scopi speciali controllano il processore.

Bus di sistema

Il bus di sistema è un singolo filo utilizzato per collegare diversi componenti per comunicare con le parti interne ed esterne del microprocessore. Il bus riceve dati e istruzioni dalla memoria principale, quindi li invia alla cache delle istruzioni e alla cache dei dati. Infine questi vengono elaborati ei risultati vengono nuovamente inviati alla memoria principale tramite questo bus.

Tipi di microprocessori

Il classificazione del microprocessore incorporato dipende da diversi fattori come le prestazioni di elaborazione, la disponibilità di memoria, il tipo di applicazione, ecc., e alcuni di questi microprocessori includono:

  • Microprocessori di set di istruzioni complessi
  • Microprocessori con set di istruzioni ridotto
  • Microprocessori superscalari
  • Circuito integrato specifico dell'applicazione (ASIC)
  • Microprocessori di segnale digitale (DSP)

Applicazioni del microprocessore

Applicazioni del microprocessore

Applicazioni del microprocessore

Questi microprocessori possono essere utilizzati per applicazioni generiche o applicazioni speciali. Le applicazioni dei microprocessori includono quanto segue:

1. Applicazioni per scopi generali

I microprocessori per applicazioni generiche includono computer personale , microcomputer a scheda singola, super mini e CAD (Computer Aided Designs).

Computer personale

I personal computer dispongono di microprocessori a 8 o 16 bit. I computer di casa sono dotati di microprocessore a 8 bit per programmi di apprendimento e per la riproduzione di videogiochi, mentre i computer con microprocessore a 16 bit vengono utilizzati per affari, account, elaborazione testi e altri scopi.

Microcomputer a scheda singola

I microcomputer a scheda singola hanno una configurazione hardware e software semplice e sono più economici. Questi micro computer vengono utilizzati per costruire piccoli sistemi informatici e per formare gli studenti.

Super mini e CAD

I processori a 32 bit vengono utilizzati in potenti microcomputer. Di conseguenza, le prestazioni di questi computer sono di gran lunga migliori rispetto ai mini computer e vengono utilizzati in ambito ingegneristico come macchine CAD.

2. Applicazione per scopi speciali

l'applicazione per scopi speciali include il controllo, comunicazione , strumentazione, automazione d'ufficio e pubblicazione.

Comunicazione

Nell'industria telefonica, i microprocessori sono utilizzati nei modem, nelle centrali telefoniche, negli apparecchi telefonici digitali e anche nei sistemi di prenotazione aerea e nei sistemi di prenotazione ferroviaria sia a livello internazionale che nazionale. Anche i telefoni cellulari e i televisori utilizzano microprocessori.

Strumentazione

In vari strumenti, i microprocessori sono implementati come controller principali e utilizzati anche in strumenti medici misurare la temperatura e la pressione sanguigna.

Controllo

I microprocessori sono ora disponibili in elettrodomestici come lavatrici e forni a microonde e, in automazione industriale settori, microcontrollori vengono utilizzati per controllare vari parametri come temperatura, velocità, umidità e pressione.

Pubblicazione e Office Automation

Questi vengono utilizzati in ufficio per eseguire operazioni di foglio di calcolo e archiviazione. Nella pubblicazione, i microprocessori vengono utilizzati nelle stampanti LASER per una buona velocità e per eseguire copie fotografiche automatiche.

Questo riguarda i sistemi a microprocessore embedded e le loro applicazioni. Riteniamo che le informazioni fornite in questo argomento valgano la pena di considerare l'importanza dei microprocessori. Per favore condividi i tuoi suggerimenti e opinioni su questo articolo o progetti elettrici ed elettronici nella sezione commenti.

Crediti fotografici

  • Microprocessore incorporato di fineartamerica
  • Schema a blocchi del microprocessore incorporato di hqew